避免积屑瘤的发生的措施

刀具切削时，如何避免积屑瘤的发生？

2025-02-23 23:45:58

推荐回答（3个）

回答1：

采用很高或很低的切削速度。

切削速度主要是通过切削温度和摩擦系数来影响积屑瘤的。当刀具没有负倒棱时，在极低的切削速度条件下，不产生积屑瘤。随着切削速度增大，相应的切削温度提高，积屑瘤的高度逐渐减小。

高速切削时，由于切削温度很高（800℃以上），切屑底层的滑移抗力和摩擦系数显著降低，积屑瘤也将消失。所以我们日常精加工时，为了达到较低的已加工表面粗糙度的办法是采用在刀具耐热性允许范围内的高速切削，或采用低速切削，以防止积屑瘤的产生，提高已加工表面的质量。

积屑瘤对切削过程会产生一定的影响，主要表现于以下方面：

1、保护刀具。金属材料因塑性变形而被强化，所以积屑瘤的硬度比工件材料的硬度高，积屑瘤能代替切削刃进行切削，起到保护切削刃的作用。

2、増大工作前角。积屑的存在使刀具实际工作前角增大，可减小切削变形和切削力，切削变得轻快，在粗加工时有利于切削加工。

3、影响工件尺寸精度。积屑瘤的顶端会伸出切削刃之外，而且积屑瘤不断地产生和脱落，使切削层公称厚度不断变化，从而影响工件的尺寸精度。

回答2：

1.什么是积屑瘤在常切削过程中，用中或低的切削速度加工低碳钢、铝和铝合金或其他塑性金属时，会发现一小块金属牢固地粘附住所用刀具的前刀面上，这一小块金属就是积屑瘤。

2.积屑瘤的产生是被切金属在切削区的高压和大摩擦力作用下与刀具刃口四周的前刀面上粘结形成的。这块金属受到加工硬化的影响，其硬度可比基体高2～3倍，因此可以代替刀刃切削。积屑瘤在切削过程中是不稳定的。它开始生长到达一定高度以后，发生脆裂，被工件和积屑带走而消失，以后又开始生长，从小到大，又破碎消失，周而复始地循环。由于它时现时失、时大时小，使工件表面呈高低不平，使粗糙度增大和工件尺寸精度降低。还由于它的生长与消失，会不断地改变着刀具前角，影响着刀具在切削过程中的挤压、摩擦和切削能力，造成工件表面硬度不均匀，还会引起切削过程振动，加快刀具磨损、因此，在精加工时应采取措施，避免产生积屑瘤。在加工过程中，由于工件材料是被挤裂的，因此切屑对刀具的前面产生有很大的压力，并摩擦生成大量的切削热。在这种高温高压下，与刀具前面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响，流动速度相对减慢，形成“滞留层”。当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时，“滞流层”中的一些材料就会粘附在刀具*近刀尖的前面上，形成积屑瘤。

3.影响积屑瘤的主要因素由于积屑瘤是在很大的压力、强烈摩擦和剧烈的金属变形的条件下产生的。因而，切削条件也必然通过这些作用而影响积屑瘤的产生、长大与消失。
（1）工件材料当工件材料的硬度低、塑性大时，切削过程中的金属变形大，切屑与前刀面
间的摩擦系数（大于1），并且接触区长度比较大。在这种条件下，就比较容易产生积屑瘤。当工件塑性小、硬度较高时，积屑瘤产生的可能性和积屑瘤的高度也减小，如淬火钢。切削脆性材料时产生积屑瘤的可能更小。
（2）刀具前角当刀具的前角增大时，可以减小切屑的变形、切屑与前刀面的摩擦，减少切削力和切削热，可以抑制积屑瘤的产生或减小积屑瘤的高度。据有关资料介绍，当刀具的前角 γ0≥40°时，积屑瘤产生的可能就能减小。
（3）切削速度切削速度主要是通过切削温度和摩擦系数来影响积屑瘤的。当刀具没有负倒棱时，在极低的切削速度条件下，不产生积屑瘤。以中碳钢为例，例如切削速度Vc<2m/min时，一般不产生积屑瘤。当Vc>2m/min～30m/min时，积屑瘤从生产到生长到最大。也即是说，切削
温度为300℃ 左右时，切屑与刀具间的摩擦系数最大，积屑瘤达到最高高度。随着切削速度相应的切削温度提高，积屑瘤的高度逐渐减小。高速切削时（Vc>120m/min），由于切削温度很高（800℃以上），切屑底层的滑移抗力和摩擦系数显著降低，积屑瘤也将消灭。所以我们在精加工时，为了达到较低的已加工表面粗糙度，常用的办法是采用在刀具耐热性允许范围内的高速切削，或采用低速（Vc<5m/min）切削，以防止积屑瘤的产生，提高已加工表面的质量。
（4）切削厚度切塑性材料时，切削力、切屑与前刀面接触区长度都将随切削厚度的增加而
增大，将增加生成积屑瘤的可能性。所以，在精加工时除选取较大的刀具前角，在避免积屑瘤的产生切削速度范围内切削外，应采用减小进给量或刀具主偏角来减小切削厚度。

4.积屑瘤的作用
（1）优点积屑瘤的硬度比工件材料的硬度要高一些，可代替刀切削刃口进行切削，提高了刀刃的耐磨性；同时积屑瘤的存在使得刀具的实际前角变大，刀具变得较锋利。
（2）缺点积屑瘤的存在，在实际上是一个形成、脱落、再形成、再脱落的过程。部分脱落的积屑瘤会粘附在工件表面上，而刀具刀尖的实际位置也会随着积屑瘤的变化而改变。同时，由于积屑瘤很难形成较锋利的刀刃，在加工中会产生一定的振动。所以这样加工后所得到的工件表面质量和尺寸精度都会受到明显的影响。

5.积屑瘤的控制
（1）材料的性质材料的塑性越好，产生积屑瘤的可能性越大。因此对于中、低碳钢以及
一些有色金属在精加工前应对于它们进行相应的热处理，如正火或调质等，以提高材料的硬度、降低材料的塑性。
（2）切削速度当加工中出现不想要的积屑瘤时，可提高或降低切削速度，达到消除积屑瘤的效果。但要与刀具的材料、角度以及工件的形状相适应。
（3）冷却润滑冷却液的加入一般可消除积屑瘤的出现，而在冷却液中加入润滑成分则效
果更好。

6.精加工时避免积屑瘤的发生
在精加工时，为了减少积屑瘤对加工表面质量的影响，可采取下列措施减少或避免积屑
瘤的产生：
（1）根据刀具材料，适当提高或降低切削速度。因为积屑瘤是在一定的切削条件下形成的，中等切削速度最容易形成积屑瘤，应尽量避开。
（2）增大刀具前角、后角和刃倾角，使切削刃锋利，减小摩擦，排屑畅快。
（3）降低刀具前刀面的表面粗糙度值，减少切屑与前刀面的摩擦。
（4）浇注充分、合适、有效的切削液。

回答3：

首先从加工前的热处理工艺阶段解决。通过热处理，提高零件材料的硬度，降低材料的加工硬化。
调整刀具角度，增大前角，从而减小切屑对刀具前刀面的压力。v③、调低切削速度，使切削层与刀具前刀面接触面温度降低，避免粘结现象的发生。或采用较高的切削速度，增加切削温度，因为温度高到一定程度，积屑瘤也不会发生。v⑤、更换切削液，采用润滑性能更好的切削液，减少切削摩擦。

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